发酵党参黄酒的营养及功效成分分析

王 楠1,2,高颖瑞1,2,徐巧红1,2,胡芳弟1,2*

(1.兰州大学 药学院,甘肃 兰州 730000;2.兰州大学 甘肃省党参产业技术工程研究中心,甘肃 兰州 730000)

摘 要:该研究以发酵党参为原料制备发酵党参黄酒(FCHJ),以党参黄酒(CHJ)为对照,测定FCHJ中的总酚、总黄酮及氨基酸含量、矿物元素及体外抗氧化活性,并采用小鼠脾淋巴细胞增殖实验、RAW264.7细胞的增殖和吞噬作用及NO的释放量探讨发酵党参黄酒多糖(FCHJ-CP)体外免疫调节活性。结果表明,FCHJ中总酚及总黄酮含量较对照增加了32.53%及60.79%;FCHJ共检出17种氨基酸,其中必需氨基酸8种,必需氨基酸占总氨基酸含量35.53%;两种黄酒营养丰富、呈味良好,均富含K、Ca、Na、Mg、Fe、Zn等人体必需矿物元素。FCHJ对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、超氧阴离子、羟基自由基最大清除率分别为97%、98%、100%。FCHJ-CP质量浓度为200 μg/mL时,可显著促进小鼠脾淋巴细胞增殖(P<0.05)、极显著促进RAW264.7细胞增殖和吞噬以及促进NO的释放(P<0.01)。

关键词:发酵党参黄酒;营养及功效成分;抗氧化活性;免疫调节活性

党参(Codonopsis pilosula(Franch.)Nannf)是一种治疗脾胃虚寒、贫血和疲劳的中药[1],富含丰富的糖类物质,是良好的发酵基质。多糖是党参中重要的活性成分之一,具有良好的抗氧化及免疫调节等作用。党参经过发酵后,其多糖的含量显著提高,体外抗氧化明显增强[1-2]。黄酒作为我国最古老的酒种,富含氨基酸、γ-氨基丁酸、多酚、多肽、糖类等成分。《本草纲目》中详载的药酒多数也以黄酒制成。黄酒可以促进中药中有效成分的溶出并降低毒副作用,达到减毒增效、矫臭去腥等作用[3]。本课题组前期研究已证实,党参黄酒(Codonopsis pilosula Huangjiu,CHJ)比普通黄酒具有更丰富的营养价值及更强的抗氧化活性,发酵党参中多糖、三萜、党参炔苷、氨基酸、黄酮等成分及抗氧化活性均高于普通党参[4-5]。目前国内外尚未有人对党参黄酒进行系统研究,通过对党参黄酒的成分及营养价值分析,全面阐述党参黄酒的营养价值,证明其保健养生功效。

本研究以发酵党参为原料,制备发酵党参黄酒(fermented Codonopsis pilosula Huangjiu,FCHJ)。以党参黄酒(CHJ)为对照,测定FCHJ中的总酚、总黄酮、氨基酸及矿物元素含量及体外抗氧化活性,并采用小鼠脾淋巴细胞增殖实验、RAW264.7细胞的增殖和吞噬作用及NO的释放量探讨发酵党参黄酒多糖(fermented Codonopsis pilosula Huangjiu polysaccharide,FCHJ-CP)体外免疫调节活性。旨在对发酵党参黄酒的生物活性研究及产业化生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 原料和菌株

新鲜白条党参(Codonopsis pilosula):甘肃岷县;黍米、麦曲、酒药:甘肃省五山池黄酒厂;高活性安琪酵母:安琪酵母股份有限公司。

1.1.2 化学试剂

蛋白胨、酵母膏:北京奥博星生物科技有限公司;琼脂、脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)、刀豆蛋白(concanavalin A,ConA)、台盼蓝及红细胞裂解液:北京索莱宝生物科技有限公司;葡萄糖:中国药品生物制品检定所;四甲基偶氮唑蓝(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT):美国Sigma-Aldrich公司;中性红染液:北京Solarbio科技有限公司;磷酸盐缓冲液(phosphate buffer solution,PBS)、青链霉素溶液0.25%、胎牛血清:美国HyClone公司;NO测定试剂盒(A013-2-1):南京建成生物工程研究所。实验所用试剂均为分析纯或生化试剂。

多元素混标液(Ca、Fe、Na、Zn)(质量浓度为10 g/mL),质量浓度为K、Mg单标液(质量浓度为10 g/mL):美国Inorganic Ventures公司;冬氨酸(aspartic acid,Asp)、苏氨酸(threonine,Thr)、丝氨酸(serine,Ser)、谷氨酸(glutamic acid,Glu)、脯氨酸(proline,Pro)、甘氨酸(glycine,Gly)、丙氨酸(alanine,Ala)、胱氨酸(cystinol,Cys)、缬氨酸(valine,Val)、蛋氨酸(methionine,Met)、异亮氨酸(isoleucine,Ile)、亮氨酸(leucine,Leu)、酪氨酸(tyrosine,Tyr)、苯丙氨酸(phenylalanine,Phe)、组氨酸(histidine,His)、赖氨酸(lysine,Lys)、精氨酸(arginine,Arg)等氨基酸标准品(纯度均>98%):美国Sigma-Aldrich公司;糖化酶(酶活10万U/g):甘肃省五山池黄酒厂。

1.1.3 培养基

RPMI1640培养基:美国Gibco公司;DMEM高糖完全培养基:美国HyClone公司。

酵母浸出粉胨葡萄糖(yeast extract peptone dextrose,YEPD)培养基:蛋白胨2%,酵母膏1%,葡萄糖1%。固体培养基在此基础上添加琼脂2%,121 ℃条件下高压蒸汽灭菌20 min。

1.2 仪器与设备

2030型四极杆电感耦合等离子体质谱(inductively coupled plasma-mass spectrometry,ICP-MS)仪:日本SHIMADZU公司;MMULTIWAVE型微波消解仪:奥地利安东帕公司;LS-35LD灭菌锅:美国致徽仪器有限公司;JP39V-1300破壁机:浙江苏泊尔股份有限公司;XSP-36倒置显微镜:江西凤凰光学控股有限公司;IS-RDD3台式恒温振荡器:美国精骐公司;3110系列水套二氧化碳培养箱:美国Thermo Fisher Scientific公司;infiniteF50酶标仪:上海博源生科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 发酵党参黄酒的加工工艺流程及操作要点

发酵党参制备:选取优质新鲜两年生白条党参,洗干净后用破壁机多次打浆直至成匀浆即得党参样品。将用温水活化后的高活性干酿酒酵母菌接种于YEPD固体培养基中。30 ℃培养72 h后挑取单个菌落于YEPD液体培养基中,30 ℃、220 r/min振荡培养,使菌落数达到1×107 CFU/mL。取上述党参样品适量,高压蒸汽灭菌后,加入10%体积的酵母菌菌液30 ℃培养48 h,即得发酵党参。

黍米饭的制备:选取颗粒饱满、无霉变虫蚀的黍米洗净按照料液比1∶0.75(g∶mL)浸泡8 h,蒸米30 min。

糖化:待黍米饭的温度降至60 ℃左右时,分别加入发酵党参、党参样品,按照0.2%添加量加入糖化酶搅拌均匀,60 ℃糖化12 h。

前发酵:将糖化结束后的黍米冷却至30 ℃左右,分别按照0.1%、1%和15%添加量加入酵母、酒药及麦曲,充分搅拌均匀,于30 ℃恒温条件下进行前发酵7 d,待发酵醪液中几乎无气泡产生时转入后发酵。

后发酵:前发酵结束后密封,于18 ℃恒温发酵25 d。压榨、过滤:将黄酒进行压滤,取滤液在6 000 r/min条件下离心10 min,取上清液。

灭菌、装瓶:90℃灭菌10min后装瓶即得党参黄酒(CHJ)和发酵党参黄酒(FCHJ)。

1.3.2 发酵党参黄酒多糖的制备

FCHJ-CP的制备[6]:取酒样适量,加入无水乙醇至体系中乙醇体积分数至80%,4 ℃静置24 h,收集沉淀后用木瓜蛋白酶及Sevage法去除蛋白质,将多糖溶液于截留分子质量为3 500 Da透析袋中透析48 h旋转蒸发浓缩(70 ℃),冷冻干燥(-60 ℃,24 h)后即得发酵党参黄酒多糖(FCHJ-CP)。

1.3.3 分析检测

氨基酸含量测定:参照国标GB5009.124—2016《食品中氨基酸的测定》;总酚、总黄酮的测定:参考文献[7-8]中的方法;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基、超氧阴离子及羟基自由基清除活性:参考文献[9-12]中的方法;矿物元素含量测定:参照文献[5]的方法。

FCHJ-CP对小鼠脾淋巴细胞的免疫调节作用:参照参考文献[13]分离脾淋巴细胞,以CHJ-CP作为最佳给药浓度筛选的样品,设置Control组(阴性对照)、多糖样品组、ConA组、LPS组,参照文献[14]进行实验,测OD470 nm值并计算刺激指数(stimulate index,SI)。

FCHJ-CP对RAW264.7细胞的免疫调节作用:参照参考文献[15]进行小鼠巨噬细胞RAW264.7培养,设置阴性对照组(Control组)、阳性对照组(LPS组)以及样品组,通过MTT实验评价其增殖作用。细胞增殖率=样品组OD570 nm值/阴性对照组OD570 nm值;采用中性红实验[16]测定其吞噬活力。细胞吞噬率=样品组OD540 nm值/阴性对照组OD540 nm值;NO的抑制率:采用NO测定试剂盒[17]

1.3.4 氨基酸营养及呈味分析

氨基酸营养评价方法通过计算必需氨基酸(essential amino acid,EAA)、非必需氨基酸(non-essential amino acid,NEAA)占氨基酸总量(total amino acid,TAA)的比例,与世界卫生组织(world healthorganization,WHO)/联合国粮农组织(food and agriculture organization of the united nations,FAO)修订的人体必需氨基酸含量模式谱比较,计算氨基酸比值(ratio of amino acid,RAA)、氨基酸比值系数(ratio coefficientof aminoacid,RCAA)、氨基酸比值系数评分(score of ratio coefficient of amino acid,SRCAA)、化学评分(chemical score,CS)、必需氨基酸指数(essential amino acid index,EAAI)进行评价,其计算公式如下:

氨基酸呈味评价方法通过计算剂量比阈因子(doseover-threshold factors,DOT)和味道指数(taste index,TI)进行评价,其计算公式如下:

1.3.5 数据处理

使用SPSS25.0对数据进行显著性差异分析。每个实验均重复3次,数据以“平均值±标准差”表示。使用OrignPro 2023版及GraphPad Prism 8进行绘图。

2 结果与分析

2.1 发酵党参黄酒的氨基酸分析

以党参黄酒(CHJ)为对照,测定发酵党参黄酒(FCHJ)的游离氨基酸含量,结果见表1。

表1 发酵党参黄酒中氨基酸含量测定结果
Table 1 Determination results of amino acid contents in fermented Codonopsis pilosula Huangjiu mg/L

注:a为药用氨基酸;b为甜味氨基酸;c为鲜味氨基酸;d为咸味氨基酸;e为必需氨基酸。同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

氨基酸 发酵党参黄酒(FCHJ) 党参黄酒(CHJ)Aspa,c Serc Glua,c Prob Glya,b Alab Cysd,e Tyra,b,4 Thrb,e Vale Meta,d,e Ilee Leua,e Phea,e Lysa,e His Arga TAA EAA NEAA MAA EAA/TAA EAA/NEAA 616.15±5.61 372.73±0.14 1 333.80±2.75 852.25±0.96 407.04±0.44 476.91±1.11 83.82±0.42 271.85±0.08 327.00±3.82 322.15±3.27 18.34±1.63 285.24±0.68 483.86±2.07 305.37±0.28 592.65±0.04 523.46±8.37 355.17±0.89 7 571.43±11.61a 2 690.30±10.28a 4 881.13±17.90a 4 384.27±5.01a 0.36±0.01 0.55±0.03 574.04±1.41 352.51±3.58 924.07±1.64 820.79±0.81 374.62±1.13 468.09±4.68 83.44±0.01 279.94±1.76 323.97±1.44 351.69±0.03 30.84±1.37 299.45±2.35 498.61±3.97 315.27±2.26 573.49±3.65 365.526±1.01 296.418±3.429 6 932.82±10.09b 2 756.74±9.37b 4 176.08±4.70b 3 867.33±14.66b 0.49±0.01 0.66±0.02

由表1可知,发酵党参黄酒(FCHJ)、党参黄酒(CHJ)分别共检出17种氨基酸,包含8种必需氨基酸。FCHJ的TAA为7 571.43 mg/L,CHJ的TAA为6 932.82 mg/L,说明发酵党参加入后可显著提高党参黄酒中氨基酸的含量(P<0.05);FCHJ和CHJ的EAA/TAA高于或接近WHO/FAO提出的理想蛋白模式(EAA/TAA=0.4),说明二者均具有良好的营养价值。

Glu、Asp、Arg、Gly、Phe、Tyr、Met、Leu、Lys 9种氨基酸被称为药用氨基酸,是指人体不能自身合成,但对维持氮平衡有重要作用的氨基酸[18]。由表1可知,FCHJ中药用氨基酸占总氨基酸比例显著高于CHJ(P<0.05),其中Glu、Asp和Lys的含量最高,总占比占药用氨基酸的50%以上;且FCHJ中Glu的平均含量(1 333.80 mg/L)显著高于CHJ中Glu的平均含量(924.07 mg/L)(P<0.05)。Glu可以作为中枢及大脑的补剂,同时对治疗肝病也有极大的作用[19];Asp对增强肝功能,缓解疲劳,预防心脏病等有重要作用,Lys可促进人体发育,对免疫及中枢功能的增强,均有重要作用[20]

发酵党参加入后可显著提升党参黄酒中氨基酸总量、药用氨基酸及必需氨基酸含量,尤其是Glu,且添加发酵党参后可显著提升党参黄酒中药用氨基酸的占比(P<0.05)。FCHJ的EAA/TAA接近WHO/FAO的理想模式,说明发酵党参黄酒具有较好的营养价值,可作为日常保健及食补之用。

2.1.1 氨基酸的营养评价分析

必需氨基酸占总氨基酸的含量百分比与WHO/FAO模式越接近,表明其蛋白质质量越好[21]。两种黄酒必需氨基酸占总氨基酸的含量百分比见表2。RAA和CS的值越接近1,说明蛋白质的营养价值越高[22],低于1的为限制性氨基酸,其中最小的为第一限制性氨基酸[23]。两种黄酒必需氨基酸的评分值见表3。两种黄酒必需氨基酸比值系数、比值系数评分及指数值见表4。

表2 必需氨基酸占总氨基酸的含量百分比
Table 2 Percentage of essential amino acids in total amino acids%

氨基酸 FCHJ CHJ WHO/FAO模式值 卵清蛋白模式值Thr Val Ile Leu Lys Met+Cys Phe+Tyr总含量4.32 4.25 3.77 6.39 7.83 1.35 7.62 35.53 4.67 5.07 4.32 7.19 8.27 1.65 8.59 39.76 4.00 5.00 4.00 7.00 5.50 3.60 6.00 35.00 4.70 6.60 5.40 8.60 7.00 5.70 9.30 47.30

表3 必需氨基酸的评分值
Table 3 Score values of essential amino acids

氨基酸Thr Val Ile Leu Lys Met+Cys Phe+Tyr FCHJ RAA CHJ RAA CS CS大豆RAA CS 1.08 0.85 0.94 0.91 1.42 0.37 1.27 0.92 0.64 0.70 0.74 1.12 0.24 0.82 1.17 1.01 1.08 1.03 1.50 0.46 1.43 0.99 0.77 0.80 0.84 1.18 0.29 0.92 0.70 0.64 1.08 0.81 0.89 0.34 0.53 0.55 0.50 0.65 0.78 0.89 0.14 0.32

表4 必需氨基酸比值系数、比值系数评分及指数值
Table 4 Ratio coefficient, score of ratio coefficient and indexes values of essential amino acids

氨基酸 FCHJ CHJ Thr Val Ile RCAA Leu Lys Met+Cys Phe+Tyr SRCAA EAAI 1.10 0.87 0.96 0.93 1.45 0.38 1.30 70.34 0.91 1.06 0.92 0.98 0.93 1.37 0.42 1.30 73.09 1.04

由表2可知,2个样品的必需氨基酸占总氨基酸的含量百分比均高于根据WHO/FAO模式而低于卵清蛋白模式,说明2种样品均具有很好的营养价值,其中,FCHJ的必需氨基酸占总氨基酸的含量百分比低于CHJ。从单个必需氨基酸分析,除Met+Cys外,其他氨基酸占总氨基酸的含量百分比均高于WHO/FAO提出的理想蛋白模式。与FCHJ相比,CHJ中Val、Ile、Leu和Met+Cys的必需氨基酸占总氨基酸的含量百分比较高。综上,2种样品均有较好的营养价值。

由表3可知,2种样品的第一限制性氨基酸均为Met+Cys,除Met+Cys外,在CHJ中,限制性氨基酸为Val,在FCHJ中Val、Ile、Leu均为其限制性氨基酸。综上,CHJ的氨基酸的营养价值略优于FCHJ。

由表4可知,除了Met+Cys外,其他氨基酸的RCAA值均接近于1,说明FCHJ中蛋白质与模式蛋白中EAA推荐之接近为人体吸收的概率较大,其中Thr、Lys以及Phe+Tyr的RCAA>1,说明这几种氨基酸超过标准模式,相对过剩。现代营养学认为,食品中氨基酸含量过高会降低蛋白质的营养价值,SRCAA值越小,蛋白质的营养价值越低,当评价蛋白质与模式值接近一致时,SRCAA值越接近于100。由表4可知,CHJ的SRCAA最大,达到73.09,FCHJ的SRCAA为70.34,与CHJ无明显差异(P>0.05)。说明发酵党参黄酒及党参黄酒的氨基酸组成比例合理,营养均衡,其蛋白质的利用率较高。

2.1.2 氨基酸的呈味分析

以党参黄酒(CHJ)为对照,对发酵党参黄酒(FCHJ)进行呈味分析,结果见表5。

表5 发酵党参黄酒氨基酸的呈味分析结果
Table 5 Taste analysis results of amino acids in fermented Codonopsis pilosula Huangjiu

氨基酸 FCHJ CHJ优味氨基酸劣味氨基酸鲜味氨基酸甜味氨基酸苦味氨基酸Asp Glu Ser Thr Pro Gly Ala Tyr Val Ile Leu Phe 1.16 3.02 0.12 0.07 2.91 0.22 0.67 0.30 0.13 0.20 0.31 0.41 1.08 2.09 0.11 0.07 2.81 0.20 0.66 0.31 0.14 0.21 0.32 0.42

续表

氨基酸 FCHJ CHJ咸味氨基酸优味DOT劣味DOT TI值Lys His Arg Cys Met 1.19 2.81 0.08 0.17 0.02 8.47 5.63 1.50 1.15 1.96 0.07 0.17 0.04 7.32 4.80 1.53

将氨基酸分为鲜味、甜味、苦味、盐味氨基酸,将鲜味及甜味氨基酸划为优味氨基酸,将苦味及盐味氨基酸划分为劣味氨基酸[22-23]。由表4可知,党参发酵后,Glu和Asp的含量会成倍增加,这也解释了党参加入后其优味氨基酸的增加。剂量比域因子(DOT)为各呈味物质的含量与其阈值的比值,当DOT>1时,认为该物质对呈味有贡献,由此可以确定主要呈味的氨基酸。在FCHJ中呈味氨基酸主要是组氨酸,组氨酸是苦味氨基酸,组氨酸的引入使黄酒的口感更丰富,而CHJ中呈味氨基酸主要是脯氨酸、天冬氨酸和谷氨酸,是鲜味以及甜味氨基酸。味道指数(TI)是优味氨基酸的味道强度之和与劣味氨基酸的味道强度之和,是一个总的风味的评价指标,如果味道指数>1,说明口感和风味良好。结果表明,2种样品的TI值均>1,说明两种样品的口味均较好且各具特色。

2.2 发酵党参黄酒中人体必需矿物元素含量分析

以党参黄酒(CHJ)为对照,对发酵党参黄酒的矿物元素进行含量测定,结果见表6。

表6 发酵党参黄酒矿物元素含量测定结果
Table 6 Determination results of mineral elements contents in fermented Codonopsis pilosula Huangjiu μg/L

矿物元素 CHJ FCHJ钠(Na)镁(Mg)钾(K)钙(Ca)铁(Fe)锌(Zn)631.11±2.06 464.29±6.15 1 029.90±0.13 62.15±4.77 5.75±0.25 9.04±1.12 548.41±2.86 430.18±4.15 1 038.53±0.00 48.55±4.09 8.42±0.13 8.08±0.17

由表6可知,FCHJ与CHJ样品均富含K、Ca、Na、Mg、Fe、Zn等人体必需矿物元素,两种黄酒各矿物元素含量并未有明显的差异。

2.3 发酵党参黄酒抗氧化活性分析

以党参黄酒(CHJ)为对照,对发酵党参黄酒的抗氧化活性进行测定,结果见图1。由图1A可知,发酵党参黄酒DPPH自由基清除率随其添加量增加而增大,最大DPPH自由基清除率为97%,与党参黄酒最大清除率接近。由图1B可知,发酵党参黄酒超氧阴离子自由基清除率随其添加量增加而增大,最大超氧阴离子自由基清除率为98%,远高于党参黄酒最大清除率。由图1C可知,发酵党参黄酒羟基自由基清除率随其添加量增加而增大,最大羟基自由基清除率为100%,与党参黄酒最大清除率接近。

图1 发酵党参黄酒抗氧化活性测定结果
Fig.1 Determination results of antioxidant activities of fermented Codonopsis pilosula Huangjiu

经检测,发酵党参黄酒的总多酚含量(599.17±2.74)mg/L,显著高于党参黄酒[(452.09±3.24)mg/L](P<0.05),增加了32.53%。发酵党参黄酒总黄酮含量为(65.24±3.92)mg/L,较党参黄酒增加了60.79%。发酵党参黄酒中总多酚、总黄酮含量增加是其抗氧化活性提高的主要原因[24-25]

2.4 发酵党参黄酒多糖对小鼠脾淋巴细胞的免疫调节作用

淋巴细胞是机体主要的免疫细胞,包含T细胞和B细胞。LPS是多糖复合物,可以激活免疫细胞的增殖能力,从而提高免疫作用,ConA可促进有丝分裂,增加免疫细胞的增殖。发酵党参黄酒多糖对小鼠脾淋巴细胞的免疫调节作用结果见图2。

图2 发酵党参黄酒多糖对脂多糖诱导(A)及刀豆蛋白A诱导(B)的小鼠脾淋巴细胞的免疫调节作用
Fig.2 Immunomodulatory effect of polysaccharides from fermented Codonopsis pilosula Huangjiu on mouse splenic lymphocytes induced by LPS (A) and ConA (B)

“*”表示与阴性对照组相比差异显著(P<0.05)。下同。

由图2A可知,不同质量浓度的FCHJ-CP对LPS诱导的小鼠脾淋巴细胞均有增殖作用且呈现剂量依赖性,当多糖质量浓度为100 μg/mL时,其增殖效果最明显(P<0.05),且当FCHJ-CP质量浓度为25~200 μg/mL时,其增殖效果与阴性对照组相比,有显著性差异(P<0.05);由图2B可知,不同浓度FCHJ-CP对ConA诱导的小鼠脾淋巴细胞也具有增殖作用,除50 μg/mL外,FCHJ-CP质量浓度为25~800 μg/mL时,其增殖效果有显著性差异(P<0.05),且当FCHJ-CP质量浓度为100 μg/mL时,其增殖效果最显著(P<0.05)。结果表明,FCHJ-CP可使LPS或ConA诱导的小鼠脾淋巴细胞的增殖,且当FCHJ-CP质量浓度为100 μgmL时,其增值效果最显著(P<0.05)。

2.5 发酵党参黄酒多糖对RAW264.7细胞的增殖、吞噬及NO生成量的作用

巨噬细胞是评价免疫调节能力的重要载体,是多糖的关键靶标,负责呈递抗原[26-27]。不同质量浓度的FCHJ-CP对巨噬细胞RAW264.7细胞增殖、吞噬及NO生成量的作用见图3。

图3 发酵党参黄酒多糖对RAW264.7细胞的增殖(a)、吞噬(b)及NO生成量(c)作用
Fig.3 Effect of polysaccharides from fermented Codonopsis pilosula Huangjiu on proliferation (a), phagocytosis (b) and NO production (c) of RAW264.7 cells

“**”表示与阴性对照组相比有极显著差异(P<0.01)。

由图3a可知,实验组的细胞增殖率均高于阴性对照组,且FCHJ-CP对巨噬细胞RAW264.7的增殖效果更明显,且当其质量浓度为200~400 μg/mL时,与阴性对照组比较,其增殖效果极显著(P<0.01)。

吞噬能力是巨噬细胞的基本防御能力,对保护人体免受病菌损害有重要作用[28]。由图3b可知,FCHJ-CP与阴性对照组比较,质量浓度为100~800 μg/mL时,其吞噬效果极显著(P<0.01),说明发酵党参黄酒多糖在一定的浓度范围内对RAW264.7细胞的吞噬能力有上调作用,能够提高巨噬细胞的非特异性免疫功能。

NO是一种具有氧化特性的自由基[29],是活化巨噬细胞,杀灭病原微生物的主要效应分子,诱导型NO的合成在维持心血管系统平衡、防止动脉粥样硬化的方面起重要的作用,同时也是免疫细胞被激活的重要指标之一。由图3c可知,实验组细胞的NO生成量均极显著高于阴性对照组(P<0.01),发酵党参组黄酒多糖可以促进NO的分泌。

3 结论

本研究以发酵党参为原料制备发酵党参黄酒(FCHJ),测定FCHJ中的总酚、总黄酮及氨基酸含量、矿物元素及体外抗氧化活性,并对发酵党参黄酒多糖(FCHJ-CP)体外免疫调节活性进行评价。结果表明,FCHJ共检出17种氨基酸,其中必需氨基酸8种,必需氨基酸占总氨基酸含量35.53%;两种黄酒营养丰富、呈味良好,均富含K、Ca、Na、Mg、Fe、Zn等人体必需矿物元素。FCHJ对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、超氧阴离子、羟基自由基最大清除率分别为97%、98%、100%。FCHJ-CP质量浓度为200 μg/mL时,可显著促进小鼠脾淋巴细胞增殖(P<0.05)、极显著促进RAW264.7细胞增殖和吞噬以及促进NO的释放(P<0.01)。发酵党参黄酒不仅营养丰富、口味良好,具有良好的抗氧化及免疫调节活性,具有较好的开发应用前景。

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Analysis of nutrition and functional ingredients of fermented Codonopsis pilosula Huangjiu

WANG Nan1,2,GAO Yingrui1,2,XU Qiaohong1,2,HU Fangdi1,2*
(1.School of Pharmacy,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China;2.Gansu Codonopsis Radix Industrial Technology Engineering Research Center,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China)

Abstract:In this study, fermented Codonopsis pilosula Huangjiu (FCHJ) was prepared using fermented C. pilosula as raw material, and C. pilosula Huangjiu(CHJ)as the control,the contents of total phenols,total flavonoids and amino acids,mineral elements and antioxidant activity in vitro were determined.The immunomodulatory activities of fermented C. pilosula Huangjiu polysaccharide (FCHJ-CP) in vitro were studied by mouse spleen lymphocyte proliferation experiments,proliferation and phagocytosis of RAW264.7 cells and NO release.The results showed that the contents of total phenols and total flavonoids in FCHJ increased by 32.53%and 60.79%compared with the control.17 kinds of amino acids were detected by FCHJ,including 8 kinds of essential amino acids,which accounted for 35.53%of the total amino acids.The two kinds of samples were rich in nutrition and good in taste,both were rich in essential mineral elements such as K,Ca,Na,Mg,Fe,Zn and other essential mineral elements.The maximum scavenging rates of FCHJ on 1,1-diphenyl-2-trinitrophenylhydrazine(DPPH),superoxide anion and hydroxyl radical were 97%,98%,100%,respectively.When the mass concentration of FCHJ-CP was 200 μg/ml, it could significantly promote the proliferation of mouse spleen lymphocytes (P<0.05),significantly promote the proliferation and phagocytosis of RAW264.7 cells and promote the release of NO(P<0.01).

Key words:fermented Codonopsis pilosula Huangjiu;nutrition and functional ingredients;antioxidant activity;immunomodulatory activity

中图分类号:TS201.4

文章编号:0254-5071(2024)02-0064-07

doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2024.02.011

引文格式:王楠,高颖瑞,徐巧红,等.发酵党参黄酒的营养及功效成分分析[J].中国酿造,2024,43(2):64-70.

收稿日期:2023-06-15 修回日期:2023-10-21

基金项目:国家重点研发计划项目(2018YFC1706300;2018YFC17063003);甘肃省重大项目(21ZD4FA013)

作者简介:王 楠(1997-),女,硕士研究生,研究方向为药物分析。

*通讯作者:胡芳弟(1971-),女,教授,博士,研究方向为疾病标志物分析、中药成分分离分析及中药新药开发。